1、云南省保山市A区污水处理厂及管网工程设计摘要本次毕业设计的题目是云南省保山市A区污水处理厂及管网工程设计。主要任务包括对该区域的排水管网进行定线，对污水处理厂工艺流程的设计以及对污水处理厂构筑物进行设计计算。保山市A区地形分布较为明显，呈北高南低，东高西低，设计中沿经1路布置主干管顺着新德维公路接至污水厂，主要收集主城区及旅游区的污水，且主干管和污水厂靠近城市水系。污水处理厂靠近城市水系，设计规模1916m3/d,因该地区城市面积占地小，远期20年人口变化不明显，所以不分近远期。污水处理厂工艺采用帕斯维尔氧化沟工艺。该工艺具有出水水质好、脱氮效果明显、构筑物简单、运行管理方便、结构形式多样等特
2、点。该污水处理厂的污水处理流程为：污水流入粗格栅，由泵房提升至细格栅流入平流沉砂池，进入厌氧选择池进行水解酸化处理，再流入氧化沟，二沉池，最后经转盘滤池和消毒池后出水，污泥通过二沉池进入污泥回流泵房，其中一部分回流至集水井进行再利用，另外一部分污泥则进入浓缩池通过浓缩，脱水，然后外运处理。关键词：污水管网；污水处理；氧化沟；污泥浓缩AbstractThethemeofthisgraduationprojectisthedesignofsewagetreatmentplantandpipenetworkinAreaAofBaoshanCity,YunnanProvince.Themaintask
3、sincludearrangingthelocaldrainagenetwork,designingthetechnicalprocessofthesewagetreatmentplantanddesigningandcalculatingthestructureofthesewagetreatmentplant.ZoneAofBaoshanCityhasanobvioustopographicaldistribution:highinthenorth,lowinthesouth,highintheeastandlowinthewest.Theintermediatedesignsupervi
4、sorislocatedalongJingyiRoadandconnectedtoasewagetreatmentplantalongShintokuweiExpressway,mainlycollectingwastewaterfrommajorurbanareasandtouristdestinations.Supervisorsandwastewatertreatmentplantsarelocatedinthevicinityofurbanwatersystems.Thesewagetreatmentplantisclosetotheurbanwatersystem,withadesi
5、gnscaleof1916m3/dd.Becausetheurbanareaofthisareaissmall,thepopulationchangeinthelong-term20yearsisnotobvious,soitisnotdividedintotheshorttermandthelongterm.ThesewagetreatmentplantadoptsPasvilleoxidationditchprocess.Theprocesshasthecharacteristicsofgoodeffluentquality,obviousdenitrificationeffect,sim
6、plestructure,convenientoperationandmanagement,andvariousstructuralforms.Thewastewatertreatmentprocessofthesewagetreatmentplantisasfollows:sewageflowsintothecoarsenetwork,fromthewaterpumproomintotherectifyingtower;intotheevolutionroom,intothehydrolysisandacidificationanaerobicselectiontank,andthenthe
7、sludgeflowsintothesludgereturnpumproomthroughthesecondarysedimentationtank,andthenintothesludgereturnpumproom.Keywords:sewagepipenetwork;Sewagetreatment;Oxidationditch;Sludgethickenin目录1前言11.1 设计概况及资料11.2 设计内容和要求11.3 设计图纸及设计报告要求32工程设计方案42.1 污水管网设计42.1.1 设计原则42.1.2 工程规模42.1.3 管道布置42.1.4 排水管道设计的一般规定52
8、.1.5 设计污水量计算62.1.6 街区编号及面积计算72.1.7 污水干管设计流量计算72.1.8 污水干管水力计算82.2 污水厂规模确定102.3 污水厂进出水水质的确定112.3.1 设计进水水质污水厂设计112.3.2 设计出水水质122.3.3 污水处理程度确定122.4 污水、污泥处理工艺的确定132.4.1 工艺比选132.4.2 工艺流程图14图1工艺流程图152.5 各主要构筑物及设备的计算与说明15251粗格栅间设计152.5.1 粗格栅计算152.5.2 集水池的设计17254污水提升泵的设计17255细格栅的设计计算182.5.6 沉砂池的选择19257沉砂池的设计
9、计算192.5.8 厌氧选择池的设计212.5.9 氧化沟的设计计算222.5.10 二沉池282.5.11 转盘滤池322.5.12 消毒池332.5.13 液氯投配系统332.5.14 污泥回流泵房342.5.15 污泥浓缩池342.5.16 污泥脱水间352.6 污水厂的高程布置363结论38云南省保山市A区污水处理厂及管网工程设计1前言1.1设计概况及资料（1）比例尺为1：5000的云南省保山市A区规划总平面图一张。详细情况见平面图。（2）自然概况城市土壤种类为沙质粘土，地下水位深度为8.00m；冰冻线深度0.7m；年降水量1091mm；城市最高温度为30；最低温度为0；年平均温度15
10、.5。（3）居住区人口密度为120人/hm2。（4）工业企业与公共建筑的排水量表1云南省保山市A区工业企业与公共建筑的排水量Table1DisplacementofIndustrialEnterprisesandPublicBuildingsinAreaA,BaoshanCity,YunnanProvince企业或公共建筑名称平均排水量（nf/d）最大排水量（m3/h）A厂7000395B厂5200245cr10240612（5）设计暴雨强度公式及其参数暴雨强度公式以及各参数根据设计情况自行选定。1.2 设计内容和要求1 .内容A.排水管网部分（1）排水体制的选择；（2）排水管网定线；（3）排
11、水管道管材、接口和基础的设计；（4）排水管道流量的计算和水力计算，确定管径、埋深和坡度；（5）附属构筑物的设计。B.污水处理厂（1）构筑物工艺尺寸计算根据任务书所提供的数据计算污水处理厂规模，根据污水厂规模和设计进水水质，出水水质进行工艺选型并计算污水处理厂的一级处理构筑物，二级处理构筑物，三级处理构筑物，以及污泥处理构筑物。根据所给的污水处理厂规模、进水水质指标、出水水质指标、工艺选型计算污水处理厂预处理构筑物、生化处理构筑物、深度处理构筑物、污泥处置构筑物的计算。（2）污水处理厂总平面、工艺流程及高程布置图根据提供的地形图，布置污水处理厂总平面图，确保污水工艺流程流畅，并合理对预处理区、生
12、化处理区、深度处理区、污泥处理区、办公区进行分区；根据地形高差，合理利用高程，确保污水经一次提升后，依次流经各个构筑物。（3）工艺构筑物设计根据上述计算、总平面图、工艺流程及高程布置图，对工艺构筑物进行工程设计：需明确构筑物尺寸、深度、进出水管线、工艺设备安装等。2 .要求（1）要求学生认真分析设计内容以及所给出的设计条件、设计数据，根据所学理论知识，通过分析、比较计算构筑物尺寸。（2）要求学生了解有关的设计资料、参考资料，以及有关的设计手册、国家建设部颁布的有关设计规范等，进行污水处理厂总平面布置图、工艺流程及高程布置、综合管线布置图设计。（3）对污水处理厂各个构筑物、管线进行工程设计。1.
13、3 设计图纸及设计报告要求1 .图纸（1）排水管渠系统规划设计总平面图1张；（2）污水干管纵断面图1张；（3）污水处理厂平面布置图、管线图、高程布置图各1张；（4）主要构筑物：粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、生物反应池、深度处理部分平剖图15-20张。2 .设计报告设计报告（即设计说明书）撰写顺序按照封面、摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢等排列。一般50008000字。72工程设计方案2.1 污水管网设计2.1.1 设计原则(1)污水截流管网布置应符合城市总体规划要求，并根据总体规划分期实施。(2)污水管道必须按照城市道路规划铺设。原则上，污水道管需要铺设在道路下面。(3)下水道是沿着
14、土地配置的。根据特定的建设条件，需要尽量减小管道的直径和埋设深度。(4)尽量利用现有的污水管道，以减少投资。(5)施工过程应尽量避开不宜施工的地质地段，以减少施工所需的费用。2. 1.2工程规模居住区人口密度为120人/hmz,居住区面积为172hm2。人口数为120X172=20640人。污水设计期限为20年，查得云南省人口自然增长率为0.632%20设计人口数为；20640X(1+0.00632)=24935人居民生活污水定额采用120L/S居民生活污水设计流量为Qd =24x3600120x2493524x3600=34.63（L/s）由于该地人口数，街区面积较小，污水量不分近远期，预测
15、污水量为Q=34.63X3,6X24=2992.03217?/d。3. 1.3管道布置沿经1路布置主干管顺着新德维公路接至污水厂，主要收集主城区及旅游区的污水，且主干管和污水厂靠近城市水系。接主干管分别沿经2路、经3路、经4路、纬1路、纬2路、纬3路、纬4路、纬5路铺设支管。2.1.4排水管道设计的一般规定（1）设计最大充满度污水管道按非满流设计，设计最大充满度按下表选取。表2最大设计充满度Table2Maximumdesignfullness管径设计最大充满度2003000.553504500.655009000.70210000.75（2）最小设计坡度排水管的坡度一般应尽量与道路坡度相同，
16、最小管道坡度按照规范要求确定，详见下表。表3污水管道最小坡度Table3MinimumSlopeofSewagePipe管径（mm）最小坡度（。）管径（mm）最小坡度（。）DN300塑料管2,其他管3DN6001.0DN4001.5DN8000.8DN5001.2DN10000.6（3）设计流速最大设计流速为5m/s,最小流速为0.6m/s。本工程最大设计流速2.20m/s,设计充满度下的最小流速1.07m/So（4）最小管径污水管道上游部分由于设计污水流量较小，根据流量计算，管径很小，极易堵塞。本设计为主要道路的污水干管系统，因此，街道下最小管径采用DN400mm。（5）设计埋深根据室外排水
17、设计规范的规定，对于污水管道，在车行道下时，管顶最小覆土不小于0.7m。（6）检查井检查井应安装在管道和沟渠的交叉路口、拐角、尺寸或坡度变化处，以及相隔一定距离的直管道和沟渠部分。检查井底部必须用低标号混凝土制成，并在井底配备沉泥槽。设置检查井的间距详见下表。表4检查井设置间距Table 4 InspectionWellSettingSpacing管径或暗渠净高（mm）最大间距（m）污水管道雨水（合流）管道2004004050500700607080010008090（7）生活污水总变化系数K生活污水总变化系数K按国家标准室外排水设计规范选用。表5生活污水总变化系数表Table 5 Table
18、ofTotalVariationCoefficientofDomesticSewage污水平均日流量（L/s）515407010020050021000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.32.1.5设计污水量计算本次设计中，该地区居住区的人口密度为120人/hn?,居民的生活污水定额为120L/（人*d）,则每hn?街区面积的生活污水平均流量（比流量）为：_120x120_5一86400综合污水量总变化系数参照生活污水考虑，按以下公式进行计算，污水的总变化系数K=2.7/Q0.11（Q为平均污水量）。已知工业企业与公共建筑的排水量表6云南省保山市A区工业企业与公共建筑的排
19、水量Table6DisplacementofIndustrialEnterprisesandPublicBuildingsinAreaA,BaoshanCity,YunnanProvince企业或公共建筑名称平均排水量永/d)最大排水量(m3/h)A厂3130147B厂5200245cr2890136水力计算时设计工业废水量取最大排水量计算A厂Q=147m3/h=40.7L/sB厂Q=245m3/h=68.06L/sCTQ=136m3/h=37.78L/s2.1.6街区编号及面积计算表6街区面积编号计算表Table6CalculationTableofBlockAreaNumber街区面积街区
20、编号1-11-22-12-22-33-13-24-14-24-3街区面积(hm2)53.53.35.34.414.87.26.4710.9街区编号4-45-15-26-16-278-18-2910街区面积(hm2)7.64.33.99.27.63.32.13.52.82.6街区编号111213-113-213-313-413-513-61415街区面积(hm!)3.55.35.64.44.93.65.24.943.5街区编号1617-117-218-118-219-119-2街区面积(hm!)32.64.72.23.42.64.82.1.7污水干管设计流量计算表7污水干管设计流量计算表Tabl
21、e7CalculationTableofDesignFlowofMainSewagePipe序号管段编号居民生活污水日平均流量分配集中流量、心，丁设计流本段转输合计平总变化系数生活污水设计+即任g2.起止本段转输量街坊比流本段流量均流量K流量面积量流量17101.941.942.514.874.8728101.501.502.583.873.87310114.634.632.2810.5610.5649112.532.532.446.176.17511125.125.122.2611.5411.54611131.561.562.574.024.02713122.232.232.475.515.
22、5181218.648.642.1318.3918.399128.648.642.1318.4040.7059.1010233.50.170.608.649.242.1119.5340.7060.231122232.522.522.446.146.141223243.113.112.387.417.411324175.155.152.2511.6111.611417145.625.622.2312.5612.561513140.360.363.021.081.08161435.985.982.2213.2613.2617342.60.170.4414.6215.062.0030.1840.70
23、70.881818150.0068.0668.06191541.191.192.653.1568.0671.21204540.170.6815.8116.491.9832.71108.76141.472125190.610.612.851.741.742219162.012.012.505.025.02231652.452.452.455.995.99245618.2618.261.9635.8237.78108.76182.362523281.721.722.544.374.372628272.552.552.446.216.212727213.373.372.367.957.9528216
24、4.174.172.319.619.61296r22.4222.421.9243.00146.54189.54城镇人口密度120人/hm2,居民生活污水定额取120L/(人*d),比流量0.17o2.1.8污水干管水力计算表8污水干管水力计算表Table8HydraulicCalculationTableofMainSewagePipe管道编号管长 设计流量管径D(m)(L/s) (mm)充满度管道坡 流速v 水流断水力半实际流 坡降度I (m/s) 面 径 量 IL (m)h/DhA(m2)R(m)Q(Ls)1234577891011127102844.873000.320.100.0030
25、.600.0190.0511.750.8528103653.873000.340.100.0030.620.0210.0613.181.095101133210.563000.350.110.0030.630.0220.0613.930.9969115606.173000.350.110.0030.630.0220.0613.931.680111263411.543000.380.110.0251.900.0250.0646.8815.85011135004.023000.320.100.0030.600.0190.0511.751.50013121775.513000.200.060.080
26、2.380.0100.0423.9514.16012127018.393000.300.090.0241.640.0180.0529.346.4801231059.103000.550.170.0141.680.0400.0867.024.3402325960.233000.550.170.0141.680.0400.0867.023.62622236906.143000.250.080.0321.710.0140.0423.7022.08023245677.413000.250.080.0462.060.0140.0428.4126.082241714111.613000.200.060.0
27、902.520.0100.0425.4012.690171417712.563000.250.080.0902.880.0140.0439.7415.93013143091.083000.200.060.0702.230.0100.0422.4021.6301439213.263000.200.060.0902.520.0100.0425.408.2803425570.883000.460.140.0402.640.0320.0783.7410.200181518668.063500.300.110.0602.880.0240.0669.9711.16015415271.214500.220.
28、100.0642.950.0260.0676.559.72845248141.476500.210.140.0402.900.0510.08146.929.92025192031.743000.200.060.0702.230.0100.0422.4014.21019161835.023000.200.060.0802.380.0100.0423.9514.6401651915.993000.200.060.0842.440.0100.0424.5416.04456305182.366500.500.330.0031.250.1660.16208.160.915232811164.373000
29、.200.060.0161.060.0100.0410.7117.85628272666.213000.200.060.0401.680.0100.0416.9410.64027213127.953000.200.060.0802.380.0100.0423.9524.9602162269.613000.200.060.0902.520.0100.0425.4020.3406r313189.546500.360.230.0101.960.1080.13210.733.130地面标高（m）水面标高（m）管底标高（m）埋深（m）3士二口管道编号起端终端起端终端起端终端起端终端地面坡度1314151
30、6171819202111754.231777.721752.831751.971752.731751.881.5025.84(0.0827)7101771.911777.721770.511769.421770.411769.321.508.40(0.0159)8101777.721809.751774.831773.831774.721773.723.0036.03(0.0965)10111804.231809.751801.341799.661801.231799.553.0010.20(0.0099)9111809.751793.321807.861792.011807.751791.
31、902.001.420.025911121809.751809.321807.851806.351807.751806.252.003.070.000911131809.321793.321806.311792.151806.251792.093.071.230.090413121793.321786.851792.181785.701792.091785.611.231.240.02401211786.851783.501785.781781.441785.611781.271.242.230.0108121783.501779.401781.441777.811781.271777.642
32、.231.760.0158231868.501845.701866.581844.501866.501844.422.001.280.033022231845.701823.501844.501818.411844.421818.341.285.160.039223241823.501809.701818.401805.711818.341805.655.164.050.097924171809.701791.401805.731789.801805.651789.724.051.680.103417141810.551791.401807.541785.911807.481785.853.0
33、75.550.062013141791.401779.401785.911777.631785.851777.575.551.830.13041431779.401770.301777.711767.511777.571767.371.832.930.0357341796.091784.311793.201782.041793.091781.933.002.380.063318151784.311770.301782.031772.301781.931772.202.382.580.09221541770.301753.731767.511757.591767.371757.452.931.7
34、50.0668451800.871785.481796.931782.721796.871782.664.002.820.075825191785.481770.151782.721768.081782.661768.022.822.130.083819161770.151753.731768.081752.041768.021751.982.131.750.08601651753.731752.181752.311751.391751.981751.071.751.120.0051561845.701830.501844.481826.621844.421826.561.283.940.01
35、3623281830.501820.551826.621815.981826.561815.923.944.630.037428271820.551782.531815.981791.021815.921790.964.631.940.121927211782.531752.181780.651760.311780.591760.251.941.990.13432161752.181751.501750.421747.291750.191747.061.994.440.00226127-21,21-6,为使下端标高符合要求，均需设置跌水井，在前端跌水，跌水后末端标高分别为1.94,1.99；节
36、点10提升710,810的污水,提升流量为8.74L/s。节点11提升98,。一11的污水,提升流量为16.73L/s。2.2污水厂规模确定一般用平均日污水量来表示污水厂规模，设计污水厂的污水处理能力。服务人口：近期（2022年）20640万人，远期（2042年）24935万人。根据室外给水设计规范，该县属于云贵高原，人口小于50万，故可应用二区中小城市来选定居民用水定额为120L/（人d）,污水排放系数取0.8,污水管道收集率取80%。近期规模：。=Kx&xNxq=0.8x0.8x20640x0.12=1586m3/d远期规模：Q=&xK2xNxq=0.8x0.8x24935x0.12=19
37、16m3/d由于该地区区域面积较小，且人口变化不大，所以污水厂设计规模采用1916m3/d=22.17L/s。表9生活污水变化系数表Table9VariationCoefficientofDomesticSewage污水平均日流量(L/s)51540701002005001000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3根据规范，利用内插法计算总变化系数:22.17-1540-22.17K-2.01.8-K计算得k=1.9432max=i916Xl.943=3716.96m3/d2.3污水厂进出水水质的确定2.3.1设计进水水质污水厂设计进水水质见下表表10进水水质Table1
38、0InletWaterQuality指标BODCODSSTNTPNH3-N设计水质(mg/L)1202402004002503503545482030设计平均值(mg/L)200280260406252.3.2设计出水水质表11出水水质Table11EffluentWaterQuality指标BODCODSSTNTPNH3-NW10W50W10W15由上得该污水厂水质应满足城镇污水处理厂污染物排放标准准：C0DW50mg/L；B0D5W10mg/L；SSW10mg/L；TNW15mg/L；WO.5W5(8)(GB189182002)一级A标TPWO.5mg/L；NH3-NW5mg/L。2. 3
39、.3污水处理程度确定求COD的处理程度：二纹理前一纭理后Xmo%=280-50x100%=82.1%L处理前280B0D5的处理程度：7=理前一处理后x100%=20Tx100%=95%L处理前200SS的处理程度：7=.处理前一线理后x100%=26吧0x100%=96.1%L处理前260求TN的处理程度：7=-处理新一绿理局x100%=4015x100%=62.5%L处理前4。求NH厂N的处理程度：7二乙处理前一L处理后xlOO%=xlOO%=80%处理前25求TP的处理程度：77=X100%=X100%=91.7%处理前62.4污水、污泥处理工艺的确定2.4.1工艺比选该工程规模为191
40、6m3/d,规定工程规模小于10000m3/d的污水处理厂为小型污水处理厂。城市污水的污染物主要为有机物，可采用生物法和化学法进行处理，由于化学法处理工艺处理的有机物去除效率不高，所以本次设计采用生物法。生物处理包括生物滤池法和活性污泥法。生物滤池法污水处理效率低，卫生条件差。在中国，只有少数污水处理场使用生物滤池，大多数污水处理场使用活性污泥法进行污水处理。活性污泥法有很多种形式，使用最广泛的主要有三类：传统活性污泥法和它的改进型A/O、A?/。工艺，氧化沟，SBR工艺。本设计是关于保山市A区污水处理厂的设计。根据毕业设计的原始资料及设计要求对出水水质的要求:即要求脱氮,出水达到一级A标排放标准，确定A?/
